Vad är Antisense RNA?
RNA, eller ribonukleinsyra, är en molekyl som är integrerad i alla livsformer. Organismer med DNA-genom gör kopior av sina gener i ett RNA-format. Organismen läser dessa exakta kopior, som är "vettiga" och bildar de rätta proteinerna. Antisense RNA är en sekvens som är motsatsen till "sens" RNA, och genom att hålla sig till "sens" RNA kan det blockera korrekt bildning av proteiner. Även om det inte är allmänt förekommande i naturen, har antisense RNA tillämpningar inom vetenskapsområden såsom medicin och genetiskt modifierade organismer.
Den regelbundna processen med proteinproduktion börjar med att DNA från en viss gen kopieras till messenger RNA (mRNA). Allt mRNA är enkelsträngat. Ribosomer och överförande RNA: er (tRNA) läser sedan mRNA och bygger proteinet som genen kodar för.
Sekvensen för mRNA är väsentlig för produktion av rätt protein. Dessutom läser tRNA och ribosomer bara enstaka strängar, inte dubbla strängar. Antisense-RNA är i sig en enkelsträng men har en sekvens av baser som är komplementära till sekvensen för baser i ett specifikt mRNA.
Uracil (U), adenin (A), cytosin (C) och guanin (G) utgör RNA: s olika baser. Uracil binder till adenin och cytosin binder till guanin. Till exempel har en del av ett mRNA som kodar CAU en komplementär antisense-sekvens av GUA. Antisenssekvensen binder till mRNA för att bilda ett dubbelsträngat komplex.
Genetiska ingenjörer har funnit detta koncept användbart för att skapa modifierade organismer. Ett sådant exempel är tomatens känd som en Flavr-Savr. Tomater producerar ett enzym som kallas polygalakturonas (PG) som mjukar frukten under mognad. PG kodas för av tomatgenomet. Jordbrukare av vanliga tomater måste plocka dem innan de är helt mogna så att PG inte gör frukten mjuk innan den kommer till stormarknadshyllan.
Flavr-Savr-tomater har en extra gen placerad där av de genetiska ingenjörerna, som producerar en antisense-version av PG-mRNA. Denna antisenssträng fastnar till huvuddelen av det PG-mRNA som tomaten producerar och därmed blockerar produktionen av PG-enzymet. Detta hindrar tomaterna från att bli mjuka under mogningen så att jordbrukarna kan odla tomater som smakar och ser mogen ut men inte är mjuka.
Antisense RNA kan också ha applikationer inom medicin. Vissa sjukdomar, till exempel Huntingtons sjukdom, orsakas av gener som producerar defekta eller oönskade proteiner. Människor kan inte föds upp för att ha ett förändrat genom som tomater, men forskare kan på något sätt leverera antisense RNA, eller en gen för att koda för antisense RNA, i cellerna som producerar ett oönskat protein.
Att använda ett virus som bärare av antisense-genen eller injicera RNA direkt i området är möjliga leveransmetoder. Ett problem med vetenskapen är dock att optimera leveransmetoderna är komplexa. En annan nackdel är att RNA kanske inte är tillräckligt specifikt för att endast rikta in sig på det oönskade mRNA, en situation som kan vara farlig för patienten. Exempel på antisense-RNA i naturen är ovanliga. En sådan händelse inträffar hos människor och hos möss, där genen för insulinliknande tillväxtfaktor två-receptor, ärvad från mors sida, blockeras av antisense-RNA producerat från fars version av genen.